基于模糊综合评判法的矿山环境评估——以程潮铁矿为例摘要
矿产资源是国家经济发展的物资基础,社会经济的发展增大了人们对矿产资源的需要,多度、无序、不注重保护环境的矿产资源开发使得我国矿山开发占地、矿山地质灾害等矿山环境问题日益突出,矿山环境不断恶化。对矿山环境进行评估作为矿山环境研究的重要内容之一,可对矿山环境的质量进行等级的划分,进而分析矿山开发活动对矿山环境的影响,为政府部门对矿山环境的监管和规划提供决策依据,为相关矿山企业制定矿山环境保护和治理恢复方案提供参考依据。但是由于导致矿山环境问题的因素众多且复杂,难以对矿山环境影响进行定量评价。因此如何建立完善的综合评价指标体系,选择合适的评价方法对矿山环境进行全面的评价,是矿山环境研究的重要内容。 本文以湖北省程潮铁矿区为研究区,在分析研究区地质环境背景、矿产资源情况的基础上,利用2011年—2013年的高分辨率遥感数据,对矿山环境问题进行分类遥感调查,选取符合研究区现状的矿山环境评价指标,从而建立针对研究区的矿山环境评价的指标体系。基于模糊综合评判法,利用GIS空间分析技术,对各个准则层进行单指标的评价,进而对目标层进行模糊综合评判,从而对研究区的矿山环境进行综合评判研究。取得了以下主要研究成果: 1.基于高分辨率遥感数据初步获取研究区的矿山环境信息,结合实地调查验证,对研究区研究区的自然地理要素情况,以及由矿业活动导致的矿山开发占地和矿山地质灾害等矿山环境问题进行全面调查。铁矿选矿产生的尾矿库、各类矿山中转场地、固体废弃物等压占、破坏土地和植被资源,以及矿山露天开采带来的地形地貌景观破坏也比较突出;矿山地质灾害中以铁矿地下开采引发的采空区地面塌陷问题最为严重。 2.利用层次分析法建立了一套多层次、多要素、多指标的矿山环境评价指标体系。在矿山环境遥感调查的基础上,结合研究区的实际情况,选取了自然地理要素、矿山开发占地和矿山地质灾害三个要素作为指标体系的准则层,以及降雨量、地形坡度、植被覆盖度、开采点、开采面、中转场地、固体废弃物、尾矿库、地裂缝、地面塌陷、崩塌等11个指标组成的指标层。利用Yaahp软件构建评价指标体系,定性和定量相结合,给各准则层的要素和评价指标赋权重值。 3.基于模糊综合评判法,建立了矿山环境综合评估体系。选用正方形网格法进行评价单元的划分,单元格的大小为10m*10m。根据模糊数学的隶属度理论,利用Arcgis的空间分析功能,分别计算出各个单元的各指标层、各准则层对于环境评价等级的隶属度,根据指标权重以及准则层权重,按照综合评价模型进行矩阵和栅格叠加运算,得到矿山环境评价“好”、“一般”和“差”三个等级的栅格图层,选择每个样本的最大隶属度,得到矿山环境评价等级结果。 4.根据研究区2011年—2013年三年的矿山环境评价结果,通过一定的加权运算,得到研究区矿山环境综合评估的等级结果,其中矿山环境综合评价结果为“好”的区域面积为44.5174km2,约占研究区的91%,矿山环境综合评价结果为“一般”的区域面积为2.3854km2,约占研究区的5%,矿山环境综合评价结果为“差”的区域面积为2.2394km2,约占研究区的4%,说明研究区整体的矿山环境属于较“好”的级别。 5.根据研究区矿山环境综合评判的结果,矿山环境等级“一般”和“差”的地区,多为矿山活动较活跃,矿山地质灾害多发、易发区。尤其矿山环境等级为“差”的地区,应针对矿山环境问题采取相关的解决方法,以及预防矿山地质灾害发生的措施。
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